專利名稱：采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法pcb圖形精度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線路板制作領(lǐng)域，尤其涉及一種采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB 圖形精度的方法。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)于高精度、高密度、高頻PCB，客戶要求PCB成品底銅厚、圖形精度高，線寬小，并且對(duì)外層阻抗控制和線寬公差要求越來越嚴(yán)，因此要求設(shè)備有穩(wěn)定、均勻的線寬輸出。采用DES(顯影(Developing)/蝕刻(Etching)/退膜(Stripping)) 生產(chǎn)線制作外層線路時(shí)，底銅厚度越大則線寬精度越難控制，所以常規(guī)蝕刻補(bǔ)償方法難以滿足高速發(fā)展的PCB密集線、孤立線線寬精度要求，出現(xiàn)不同區(qū)域、不同類型的線路、不同類型圖形的成品圖形尺寸差異較大，精度能力比較低，不能滿足終端需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，包括如下步驟步驟1 研究底銅厚度差異對(duì)蝕刻線寬線距的影響，得出PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍；研究不同區(qū)域、不同線路方向、及不同線路圖形對(duì)蝕刻補(bǔ)償參數(shù)的影響，得出密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍；步驟2 根據(jù)PCB原稿圖中待蝕刻線路層的底銅厚度，按照步驟1所得出的PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍，確定對(duì)所述待蝕刻線路層的線路圖形的平均蝕刻補(bǔ)償值，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件按所述平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償；步驟3 針對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤，按照步驟1所得出的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林按照各自對(duì)應(yīng)的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍進(jìn)行額外補(bǔ)償。所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，按蝕刻補(bǔ)償量排序?yàn)槊芗€< SMT焊盤<孤立線< BGA焊盤。所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，對(duì)于密集線，僅在兩側(cè)的兩條密集線的外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為0. 2mil ；SMT焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 25mil ；孤立線的補(bǔ)償量單邊為 0. 4mil ；BGA焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 75mil。所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，當(dāng)孤立線的一側(cè)與多個(gè)BGA焊盤相鄰時(shí)，孤立線靠近BGA焊盤的一側(cè)僅在對(duì)應(yīng)相鄰BGA之間的位置進(jìn)行額外補(bǔ)償0. %iil，孤立線靠近BGA 焊盤的一側(cè)與BGA焊盤相正對(duì)的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，而對(duì)于孤立線遠(yuǎn)離BGA焊盤的一側(cè)，先整體補(bǔ)償0. 4mi 1，然后該側(cè)在與BGA焊盤相正對(duì)的位置再補(bǔ)償0. 4mi 1，而該側(cè)對(duì)應(yīng)相鄰BGA之間的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，BGA焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 75mil。所述步驟3中，還包括對(duì)差分線進(jìn)行額外補(bǔ)償，補(bǔ)償時(shí)僅在差分線的兩外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為0. anil。進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，還包括對(duì)NPTH附近3mm內(nèi)的線路由近至遠(yuǎn)分等級(jí)進(jìn)行額外補(bǔ)償，分等級(jí)的額外補(bǔ)償量由近至遠(yuǎn)依次減小。對(duì)距NPTH的距離為O-Imm的線路額外補(bǔ)償0. 8mil，對(duì)距NPTH的距離為大于Imm 且小于等于2mm的線路額外補(bǔ)償0. 5mil，及對(duì)距NPTH的距離為大于2mm且小于等于3mm的線路額外補(bǔ)償0. 3mil。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，通過先采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件按平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)PCB的全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償，然后再采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林按照各自對(duì)應(yīng)的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍進(jìn)行額外補(bǔ)償，可以消除底銅厚度、蝕刻均勻性等對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤、及BGA焊盤等區(qū)域線寬的影響，在補(bǔ)償規(guī)則既定前提下，菲林制作效率可以得到極大的提升，通過制定合理的補(bǔ)償規(guī)則，菲林可以一次性制作好，同時(shí)可以減少人工補(bǔ)償常遺漏的問題、避免多次修改菲林，工作效率有效提高，通過對(duì)菲林進(jìn)行優(yōu)化，可以解決傳統(tǒng)工藝上電鍍、蝕刻的線寬/間距矛盾問題，大大提高了酸性蝕刻制作外層減成法PCB板線寬能力。為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。


下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法的流程示意圖；圖2至圖7為本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法對(duì)菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償后，各線路圖形的菲林在進(jìn)行額外補(bǔ)償前后的對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，包括如下步驟步驟1 研究底銅厚度差異對(duì)蝕刻線寬線距的影響，得出PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍；研究不同區(qū)域、不同線路方向、及不同線路圖形對(duì)蝕刻補(bǔ)償參數(shù)的影響，得出密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍。發(fā)明人通過設(shè)計(jì)大量實(shí)驗(yàn)來研究不同底銅厚度的線路蝕刻量數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出，底銅越厚線寬差距越大，基本成正相關(guān)，在底銅厚度每相差 ο μ m情況下，各個(gè)線寬差異如下A、底銅厚度在25_35 4 111間，線寬差異在0.50mi1 ；
B、底銅厚度在35-45 4 111間，線寬差異在0.551^1 ；C、底銅厚度在45_55 4 111間，線寬差異在0.651^1 ；D、底銅厚度在55-65 μ m間，線寬差異在0. 75mil。由上述線寬差異可得知，銅厚每相差10pm，則線寬相差0.4-0. 8mil，因此，對(duì)于不同底銅厚度的待蝕刻線路層的線路圖形，可依據(jù)上述線寬差異規(guī)律來確定與之相對(duì)應(yīng)的平均蝕刻補(bǔ)償值。同時(shí)，發(fā)明人以底銅厚度為20Z，線寬/間距為5. Omi 1/4. Omil的芯板為研究對(duì)象， 通過對(duì)采用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償方式的線路蝕刻量數(shù)據(jù)(參見表1)進(jìn)行分析，找出不同區(qū)域、不同線路方向、及不同線路圖形對(duì)蝕刻補(bǔ)償參數(shù)的影響。表15. Omi 1/4. Omil (線寬/間距)采用標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)償方式的線路蝕刻量數(shù)據(jù)
線路方向上下面密集線差分線孤立線平均1#平均平均①豎直方向上表面1. 891. 812. 071. 742. 532. 232. 622. 32. 912. 932. 982. 821. 531. 551. 572. 311. 952. 132. 842. 582. 69②水平方向上表面2. 091. 601. 961. 742. 792. 312. 712. 373. 092. 883. 242. 851. 841. 531.432. 172. 222. 042. 592. 792. 50上表面①②平均1. 742. 342. 84①豎直方向下表面1. 931. 571.411. 742. 482. 082. 042. 23. 242. 552. 542. 721. 601. 841. 872. 651. 971. 962. 962. 592.46②水平方向下表面2. 091. 851.411. 722. 832.472. 252.413. 323. 002. 782. 991. 961. 611.422. 672. 251. 993. 182. 972. 68下表面①②平均1. 732. 312. 86數(shù)據(jù)分析(1)上下表面蝕刻量之差異各類線上下表面蝕刻量之比分別為密集線上下=1. 74 1. 73 1 1 ；差分線上下=2. 34 2. 31 ^ 1 1 ；孤立線上下=2. 84 2. 86 ^ 1 1。可見，上下面蝕刻量基本上一致，這樣為兩面蝕刻均勻性提供有利的條件。(2)不同線路蝕刻量之差異從上下表面不同線路蝕刻量的比較之中也能體現(xiàn)一定的規(guī)律性，上下表面不同線的蝕刻量為密集線差分線孤立線 1 1.3 1.6。發(fā)明人還對(duì)各種線路圖形的蝕刻量規(guī)律進(jìn)行了研究，得出蝕刻量排序?yàn)槊芗€ < SMT焊盤<孤立線< BGA焊盤，并且對(duì)于密集線，間隔不同蝕刻量也不相同，間距越小蝕刻量越小。步驟2 根據(jù)PCB原稿圖中待蝕刻線路層的底銅厚度，按照步驟1所得出的PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍，確定對(duì)所述待蝕刻線路層的線路圖形的平均蝕刻補(bǔ)償值，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件按所述平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償。其中，所述動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件采用奧寶公司的Genesis 2000Dynamic Etch Compensation V9. Ob0步驟3 針對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤，按照步驟1所得出的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林按照各自對(duì)應(yīng)的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍進(jìn)行額外補(bǔ)償。所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，按蝕刻補(bǔ)償量排序?yàn)槊芗€< SMT焊盤<孤立線< BGA焊盤。所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，對(duì)于密集線，僅在兩側(cè)的兩條密集線的外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為O.aiiil (圖2所示)；SMT焊盤的補(bǔ)償量單邊(即半徑方向)為0.25mil，整體為0. 5mil (圖3所示)；孤立線的補(bǔ)償量單邊(即一側(cè))為0. %iil，整體為0. 8mil (圖 4所示)；BGA焊盤的補(bǔ)償量單邊(即半徑方向)為0. 75mil，整體為1. 5mil (圖5所示)。 特別地，當(dāng)孤立線的一側(cè)與多個(gè)BGA焊盤相鄰時(shí)，孤立線靠近BGA焊盤的一側(cè)僅在對(duì)應(yīng)相鄰BGA之間的位置進(jìn)行額外補(bǔ)償0. %iil，孤立線靠近BGA焊盤的一側(cè)與BGA焊盤相正對(duì)的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，而對(duì)于孤立線遠(yuǎn)離BGA焊盤的一側(cè)，先整體補(bǔ)償0. %iil，然后該側(cè)在與 BGA焊盤相正對(duì)的位置再補(bǔ)償0. %iil，而該側(cè)對(duì)應(yīng)相鄰BGA之間的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，BGA 焊盤的補(bǔ)償量單邊(即半徑方向)為0.75mil，整體為1.5mil (圖6所示)。另外，對(duì)于差分線(即雙線)，僅在兩外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為0. anil (圖7所示)。所述步驟3中，還包括對(duì)非沉銅孔(Non Plating Through Hole, NPTH)附近3mm 內(nèi)的線路由近至遠(yuǎn)分等級(jí)進(jìn)行額外補(bǔ)償，分等級(jí)的額外補(bǔ)償量由近至遠(yuǎn)依次減小。具體地， 對(duì)距NPTH的距離為O-Imm的線路額外補(bǔ)償0. 8mil，對(duì)距NPTH的距離為大于Imm且小于等于2mm的線路額外補(bǔ)償0. 5mil，及對(duì)距NPTH的距離為大于2mm且小于等于3mm的線路額外補(bǔ)償 0. 3mil。上述采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，通過先采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件按平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)PCB的全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償，然后再采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林按照各自對(duì)應(yīng)的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍進(jìn)行額外補(bǔ)償，可以消除底銅厚度、蝕刻均勻性等對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤、及BGA焊盤等區(qū)域線寬的影響，在補(bǔ)償規(guī)則既定前提下，菲林制作效率可以得到極大的提升，通過制定合理的補(bǔ)償規(guī)則，菲林可以一次性制作好，同時(shí)可以減少人工補(bǔ)償常遺漏的問題、避免多次修改菲林，工作效率有效提高，通過對(duì)菲林進(jìn)行優(yōu)化，可以解決傳統(tǒng)工藝上電鍍、蝕刻的線寬/間距矛盾問題，大大提高了酸性蝕刻制作外層減成法PCB板線寬能力。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 研究底銅厚度差異對(duì)蝕刻線寬線距的影響，得出PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍；研究不同區(qū)域、不同線路方向、及不同線路圖形對(duì)蝕刻補(bǔ)償參數(shù)的影響，得出密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍；步驟2 根據(jù)PCB原稿圖中待蝕刻線路層的底銅厚度，按照步驟1所得出的PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍，確定對(duì)所述待蝕刻線路層的線路圖形的平均蝕刻補(bǔ)償值，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件按所述平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償；步驟3 針對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤，按照步驟1所得出的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍，采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林按照各自對(duì)應(yīng)的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍進(jìn)行額外補(bǔ)償。
2.如權(quán)利要求1所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，按蝕刻補(bǔ)償量排序?yàn)槊芗€< SMT焊盤<孤立線 < BGA焊盤。
3.如權(quán)利要求2所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，對(duì)于密集線，僅在兩側(cè)的兩條密集線的外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為0. 2mil ；SMT焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 25mil ；孤立線的補(bǔ)償量單邊為0. 4mil ； BGA焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 75mil。
4.如權(quán)利要求2或3所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，所述步驟3中，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，當(dāng)孤立線的一側(cè)與多個(gè)BGA焊盤相鄰時(shí)，孤立線靠近BGA焊盤的一側(cè)僅在對(duì)應(yīng)相鄰BGA之間的位置進(jìn)行額外補(bǔ)償0. %iil，孤立線靠近BGA 焊盤的一側(cè)與BGA焊盤相正對(duì)的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，而對(duì)于孤立線遠(yuǎn)離BGA焊盤的一側(cè)，先整體補(bǔ)償0. ^ii 1，然后該側(cè)在與BGA焊盤相正對(duì)的位置再補(bǔ)償0. ^ii 1，而該側(cè)對(duì)應(yīng)相鄰BGA 之間的位置則不進(jìn)行補(bǔ)償，BGA焊盤的補(bǔ)償量單邊為0. 75mil。
5.如權(quán)利要求1至3項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，所述步驟3中，還包括對(duì)差分線進(jìn)行額外補(bǔ)償，補(bǔ)償時(shí)僅在差分線的兩外側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償量為0. anil。
6.如權(quán)利要求1至3項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，進(jìn)行額外補(bǔ)償時(shí)，還包括對(duì)NPTH附近3mm內(nèi)的線路由近至遠(yuǎn)分等級(jí)進(jìn)行額外補(bǔ)償，分等級(jí)的額外補(bǔ)償量由近至遠(yuǎn)依次減小。
7.如權(quán)利要求6所述的采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，其特征在于，對(duì)距NPTH的距離為O-Imm的線路額外補(bǔ)償0. 8mil，對(duì)距NPTH的距離為大于Imm且小于等于2mm的線路額外補(bǔ)償0. 5mil，及對(duì)距NPTH的距離為大于2mm且小于等于3mm的線路額外補(bǔ)償0. 3mil。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償法提高減成法PCB圖形精度的方法，包括如下步驟步驟1研究底銅厚度差異對(duì)蝕刻線寬線距的影響，得出PCB底銅在不同厚度范圍內(nèi)所對(duì)應(yīng)的線寬差值能力范圍；研究不同區(qū)域、線路方向及線路圖形對(duì)蝕刻補(bǔ)償參數(shù)的影響，得出密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的蝕刻補(bǔ)償參數(shù)范圍；步驟2根據(jù)PCB原稿圖中的底銅厚度，按步驟1確定平均蝕刻補(bǔ)償值對(duì)全部線路圖形的菲林進(jìn)行首次平均補(bǔ)償；步驟3采用動(dòng)態(tài)蝕刻補(bǔ)償軟件分別對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤及BGA焊盤的菲林進(jìn)行額外補(bǔ)償。本發(fā)明的方法，可以消除底銅厚度、蝕刻均勻性等對(duì)密集線、孤立線、SMT焊盤、及BGA焊盤等區(qū)域線寬的影響。
文檔編號(hào)H05K3/06GK102573309SQ20121001252
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者任堯儒, 曾志軍, 杜紅兵, 紀(jì)成光, 陶偉 申請(qǐng)人:東莞生益電子有限公司